铁尾砂基胶结剂制备及其性能研究

针对充填采矿法存在充填体强度较低,充填成本过高的问题,采用鞍钢某选矿厂铁尾砂作为原料,开展了新型铁尾砂基充填胶凝材料的研究。通过测定不同养护龄期、灰砂比和料浆浓度条件下的充填体抗压强度和料浆的流动性,对比分析P·S 32.5水泥和新型胶凝材料的充填体力学强度和流动性。结果表明：在相同条件下新型胶凝材料充填体强度略高于水泥,且在灰砂比和料浆浓度一定的条件下,铁尾砂基胶结剂料浆流动性高于水泥。同时利用SEM从微观层面对两种胶凝材料进行了对比分析,结果显示新型胶凝材料密实度更高。得出结论：采用鞍钢选矿尾砂制备的新型胶凝材料,其力学强度和流动性均满足矿山充填要求,可以替代水泥用于矿山充填,降低矿山充填成本。     

新型胶凝材料的流动性试验研究

为了检验开发的新型胶凝材料充填料浆的流动性,开展了不同胶砂比和不同质量浓度的全尾砂充填料浆的塌落度、稠度和分层度的试验。试验结果表明,在相同胶砂比、相同质量浓度条件下,新型胶凝材料充填料浆与32.5#水泥充填料浆的流动性相差不大;新型胶凝材料充填料浆能满足管道输送的要求;该新型胶凝材料对全尾砂的固结效果远远超过了水泥。     

细粒级全尾砂膏体充填配比优化试验研究

针对某金矿细粒级全尾砂膏体充填的充填体强度低,且矿山污水排放要求严格等问题,展开细粒级全尾砂物理化学性质试验、絮凝沉降试验、流动性试验、充填体强度试验及充填体浸出毒性试验.获得了符合该矿的最佳充填配比参数.试验结果表明:全尾砂的-20μm 超细颗粒含量达到45.91％;絮凝沉降6h,底流质量浓度可达65.3％,沉降20h以后,底流质量浓度可达73.2％,可满足制备充填料浆的浓度要求;相同配比下,胶凝材料选择 P.O42.5水泥较 M32.5水泥制备的料浆,其流动性更好,单轴抗压强度更高;采用上向分层充填采矿方法,打底充填时,可采用 P．O42.5水泥制备质量浓度为67％,灰砂比为1:8的全尾砂料浆,充填体７d强度可达0.3MPa以上,可满足充填体自立要求,浇面充填时,可采用 P．O42.5水泥制备质量浓度为67％,灰砂比为1:4的全尾砂料浆,充填体７d强度可达1.2 MPa,可满足设备运行的要求.充填体试块浸泡液的重金属离子浓度皆低于国家排放标准,说明该矿的选矿废水可用于制备充填料浆.     

低胶凝性尾砂充填高效胶结剂研究

某矿山原采用崩落法开采,后改为充填采矿法开采,由于尾砂性质发生变化,即使采用PO42.5水泥,其1∶4灰砂比充填体强度仍无法满足采矿方法的要求,为此提出了2种可行的高效胶结剂配方方案,并进行了试验研究。结果表明,无论采用何种胶结剂配方,其在最佳配合比例时的充填体强度均大大优于PO42.5水泥,分析确定的高效胶结剂配方为矿渣微粉∶激发剂A=80∶20;经济分析表明,采用高效胶结剂做胶凝材料进行充填,不但能满足采矿方法对充填体强度的要求,而且还可以节约充填费用3448万元/a,具有明显的经济效益。     

铜镍冶炼渣新型充填胶凝材料制备及其力学性能研究

以铜镍冶炼产生的工业废弃物铜镍冶炼渣为研究对象,通过对冶炼渣进行XRD测试及化学成分分析,确定了冶炼渣基本特性。针对研究所用冶炼渣活性低的特点,基于冶炼渣制备胶凝材料的水化反应机理,选取复合激发剂进行活性激发。按照冶炼渣∶PO42.5水泥∶CaO:激发剂=35∶50∶13∶2配比制备了SC型胶凝材料,并对其性能进行试验检测。结果表明:SC型胶凝材料各龄期强度均比PO42.5水泥强度低,但高于PSA 32.5水泥强度,其强度能够满足矿山充填需求。SC型胶凝材料与尾砂适应性测试试验结果表明,SC型胶凝材料与尾砂制备的充填料浆具有较好的流动性。     

全尾砂胶结充填多组分胶凝材料精准添加技术研究与应用

马坑铁矿采用阶段空场嗣后充填采矿法开采,充填系统实际使用过程中,尾砂与 PO42.5 普通硅酸盐水泥胶凝性低,充填体的强度难以达到采矿方法要求,若进一步提高充填料浆浓度或提高灰砂比将造成料浆输送困难和充填成本大幅增加,解决问题的最好办法就是开发高效胶结剂并添加至现有充填系统。本研究在总结以往经验的基础上,通过试验开发出了矿渣微粉+激发剂按特定比例组合而成的高效胶结剂,采用该高效胶结剂代替水泥制备充填料浆不但能够使充填体强度满足采矿方法的要求,而且还会大幅度降低充填成本;结合充填系统的现状,研究新增了矿渣微粉制浆添加系统,可将矿渣微粉和激发剂精准添加至搅拌机。矿渣微粉制浆添加系统建设投资 360 万元,而采用该工艺 2020 年可节省胶凝材料费用 3 448 万元,投资不到 2 个月即可收回,具有良好的经济效益。     

钢渣基固结粉胶凝材料开发与应用研究

针对中关铁矿高泥尾砂,利用钢渣、矿渣和脱硫石膏等 固废资源,开展替代水泥的钢渣基固结粉胶凝材料研究。首 先进行全尾砂及活性胶凝材料物化及粒径分析,然后开展钢 渣基固结粉胶结充填体强度试验。根据正交试验极差分析 及回归分析,确定钢渣基固结粉优化配方为钢渣35%、脱硫 石膏18%和矿渣微粉47%;其尾砂胶结充填体强度约是水 泥强度的1.5倍,材料成本仅为42.5普通硅酸盐水泥成本的 40%左右。工业试验结果表明,尾砂胶结充填体7d、28d抗 压强度超过工业充填设计指标,钢渣基尾砂充填固结粉满足 矿山充填采矿要求。     

全尾砂胶结充填多组分胶凝材料精准添加技术研究与应用

马坑铁矿采用阶段空场嗣后充填采矿法开采,充填系统实际使用过程中,尾砂与 PO42.5 普通硅酸盐水泥胶凝性低,充填体的强度难以达到采矿方法要求,若进一步提高充填料浆浓度或提高灰砂比将造成料浆输送困难和充填成本大幅增加,解决问题的最好办法就是开发高效胶结剂并添加至现有充填系统。本研究在总结以往经验的基础上,通过试验开发出了矿渣微粉+激发剂按特定比例组合而成的高效胶结剂,采用该高效胶结剂代替水泥制备充填料浆不但能够使充填体强度满足采矿方法的要求,而且还会大幅度降低充填成本;结合充填系统的现状,研究新增了矿渣微粉制浆添加系统,可将矿渣微粉和激发剂精准添加至搅拌机。矿渣微粉制浆添加系统建设投资 360 万元,而采用该工艺 2020 年可节省胶凝材料费用 3 448 万元,投资不到 2 个月即可收回,具有良好的经济效益。     

钢渣基胶凝材料强度试验与充填料浆管输特性研究

以某选矿高泥全尾砂为骨料,进行新型钢渣基充填胶凝材料强度试验。在胶砂比和料浆浓度相同条件下,该高泥全尾砂充填体强度显著高于42.5水泥,且成本更低。在此基础上,开展不同料浆浓度和胶砂比的高泥全尾砂充填料浆的管输特性试验,包括料浆的流动性参数和稳定性参数,并建立充填料浆管输特性数学模型。结果表明：当料浆浓度提高时,充填料浆稠度、泌水率、分层度均逐渐减小;当胶砂比增大时,料浆稠度逐渐增大,而泌水率逐渐减小。     

钢渣基固结粉充填胶凝材料开发与应用研究

针对河钢矿业中关铁矿超细全尾砂充填采矿法存在的胶结体强度低和胶凝材料成本高等问题,利用钢渣、矿渣和脱硫石膏固体废弃物,开展钢渣基固结粉充填胶凝材料研究.对矿山可以利用的钢渣、矿渣和脱硫石膏等固废物料,进行物化特性分析与质量评价;开展尾砂全固废固结粉胶结充填体强度的正交试验,以及全尾砂充填料浆流变特性研究.试验结果显示,...     

全尾砂新型充填胶凝材料在南洺河铁矿的应用

针对冀东铁矿全尾砂充填料,已经开发出适用于铁矿山全尾砂胶结充填法采矿的矿山尾砂固结粉(简称尾矿粉)。通过矿山工程应用表明,该种全尾砂新型胶凝材料不仅胶结充填体强度高,而且成本低,具有良好的性价比。为此开展了矿尾粉新型胶凝材料在南洺河铁矿推广应用的试验研究。现场全尾砂取样的物化特性分析结果显示,南洺河铁矿全尾砂充填料不仅颗粒细(dav=0.361mm),含泥量高,而且级配差(不均匀系数53.4),属于级配严重不良的全尾砂充填料。为此,作者进行了胶砂比为1∶8和料浆浓度为73%的胶砂充填体强度试验。28d胶砂充填试块强度可以达3.024 MPa,是相同条件下32.5R早强水泥的2.77倍,满足了南洺河嗣后充填采矿对充填体强度的要求。     

某铜矿全尾砂充填体强度研究

结合浙江某铜矿全尾砂强度试验可知：除了与全尾砂的物理性质、化学成分和粒度分布有关,充填体强度的形成机理还与浓度、灰砂比、龄期和胶凝材料种类有关。不同标号和种类的水泥,对充填体强度的形成促进作用各不相同,PO42.5水泥对充填体强度的贡献明显好于PC32.5水泥,在充填材料配合比强度试验过程中,应选择不同标号和种类的水泥进行试验,从而在满足强度的基础上为矿山充填提供最经济合理的胶凝材料。     

某矿细粒尾砂胶结充填技术研究

通过对陕西某金矿细粒尾砂进行试验研究,得到了尾砂粒径分布、充填料浆流动性能等基础参数,探究了骨料组成、灰砂比、料浆质量浓度、胶凝材料及养护期龄等因素对充填体单轴抗压强度的影响。试验结果表明:该矿尾砂属细粒尾砂,-74μm颗粒所占比例约为86.16%～88.69%;尾砂搭配碎石组成的充填骨料可使充填体强度提升2.24倍,可削弱因灰砂比降低而引起的充填体强度衰减效果;长矿院专研G料可使充填体强度成倍提高并具有早强性,强度增强效果随胶结剂添加量的增加而有所减弱。研究结果可为国内外类似细粒尾砂矿山胶结充填采矿法的应用提供理论参考与工艺借鉴。     

焦家金矿尾砂固结材料充填体的力学特性研究

通过试验对新型尾砂固结胶凝材料的充填料浆及充填体强度进行了研究.研究证明,新型胶凝材料具有可调范围大、可泵性好;充填体强度发展快、早期强度高;充填体具有强度再生性能;充填体在受压破坏时表现出很强的塑性等特点.尾砂固结充填体的抗剪强度介于抗压强度与抗拉强度之间,它随着破坏面上的正应力σ<,n>的变化而变化.通过研究与实际应用表明,新型尾砂固结材料是井下充填较为理想的胶凝材料.     

尾砂基充填胶结剂试验及应用

周油坊铁矿选厂尾砂较细,采用水泥作为胶结剂进行全尾砂充填时,尾砂固结能力差、充填体抗压强度较低且充填成本偏高。以该尾砂替代粉煤灰作为充填胶结剂的活性混合材料,进行尾砂基充填胶结剂试验。结果表明,细粒级尾砂基充填胶结剂的标准砂3 d和28 d抗压强度分别可达到14.0,37.0 MPa以上,充填体3 d和28 d抗压强度达到1.5,3.8 MPa以上,流动度和坍落度分别达到130,270 mm以上,满足矿山井下充填要求。生产实践表明尾砂基胶结剂的应用,解决了细粒级尾砂充填强度低、堆存污染环境的问题,每年可节约充填成本4 801万元,实现了尾砂的循环利用,具有推广应用价值。     

高强度新型胶凝材料在全尾砂胶结充填中的应用研究

为了在满足充填强度的要求下降低充填成本,研制了 一种廉价的新型胶凝材料,并采用单轴抗压强度试验,对比 分析４２．５＃ 普通硅酸盐水泥和新型胶凝材料对尾砂固结特 性的影响.试验结果表明:宝山矿尾砂属于超细尾砂,在灰 砂比、料浆质量分数一定的条件下,新型胶凝材料充填体试 块单轴抗压强度明显高于水泥充填体试块,其中养护龄期为 ７d时,新型胶凝材料充填体试块单轴抗压强度为水泥充填 体试块的３~５倍.因此,采用新型胶凝材料作胶凝剂,更有 利于尾砂的综合利用.     

粉煤灰—矿渣基固结粉胶凝材料开发与配比优化研究

为了提高黄土坡铜锌矿采矿经济效益,利用当地廉价的粉煤灰和矿渣固废资源,然后开展尾砂骨料低成本绿色充填胶凝材料试验研究,开展胶砂比1∶4和料浆浓度74%的粉煤灰-矿渣基固结粉胶凝材料配比的胶结充填体强度试验。在此基础上,分别针对粉煤灰掺量为40%和45%,开展2种固结粉胶凝材料配方优化试验,由此获得A种固结粉优化配方为粉煤灰40%、水泥熟料12%、脱硫石膏10%和矿渣微粉38%,材料成本为132元/t;B种固结粉优化配方为粉煤灰45%、为水泥熟料10%、脱硫石膏12%和矿渣微粉33%,材料成本为122元/t;2种固结粉胶凝材料胶结充填体强度均满足黄土坡铜锌矿胶结充填体强度要求,其固结粉胶凝材料成本比普通硅酸水泥材料降低了67.8%～70.2%。黄土坡矿应用实践证明,该胶凝材料具有显著经济效益和环保效益。     

高泥质尾砂充填应用试验研究

针对高含泥全尾砂用于充填的技术难题,通过开展全尾砂和分级尾砂充填材料试验,结合矿山充填采矿工艺和经济性需求,综合评判分析确定全尾砂不能制备高质量经济合理的充填料浆;通过分级尾砂试验剔除部分超细粒级后,制备的充填料浆流动性好、强度性能大幅改善,矿山实践证实分级尾砂充填能够全面满足采矿工艺技术经济要求。     

矿用尾砂固结粉在铁矿山全尾砂现场充填试验研究

为了分析和评价新型充填胶凝材料尾砂固结粉(简称矿尾粉)替代水泥用于铁矿全尾砂胶结充填法采矿的可行性与性价比, 开展了矿尾粉的现场试验, 测试了不同配比和浓度条件下的矿尾粉全尾砂充填体的单轴抗压强度, 并与水泥和胶固粉胶凝材料进行了对比分析。结果表明: 矿尾粉胶凝材料强度高、成本低、性价比高, 替代水泥用于铁矿充填法采矿, 不仅能大大降低充填采矿成本, 而且还能实现铁矿全尾砂充填, 为贫铁矿床的充填法采矿奠定基础。     

全尾砂新型胶凝材料的现场力学试验

利用工业废渣开发的新型胶凝材料,对尾砂的固结效果远远超过了水泥。为了验证开发的新型胶凝材料的可靠性和稳定性,开展了现场试验。利用新型胶凝材料和32.5^#水泥2种胶凝材料,进行不同胶砂比和不同质量浓度的全尾砂充填胶凝材料的28 d强度试验。试验结果表明,在任何胶砂比、任何浓度条件下,新型胶凝材料充填体强度均高于相同条件下的32.5^#水泥充填体。说明新型胶凝材料对全尾砂的固化效果好,为矿山尾矿的资源化利用找到了一条新途径。